JPH10266887A - 電磁弁制御装置 - Google Patents

電磁弁制御装置

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Publication number
JPH10266887A
JPH10266887A JP9076091A JP7609197A JPH10266887A JP H10266887 A JPH10266887 A JP H10266887A JP 9076091 A JP9076091 A JP 9076091A JP 7609197 A JP7609197 A JP 7609197A JP H10266887 A JPH10266887 A JP H10266887A
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JP
Japan
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time
current value
fuel injection
solenoid coil
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP9076091A
Other languages
English (en)
Inventor
Akikazu Kojima
昭和 小島
Toshio Kondo
利雄 近藤
Shigeki Hidaka
茂樹 日高
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射弁の製造バラツキに伴う燃料噴射弁
の作動状態のバラツキ防止する。 【解決手段】 ソレノイドコイル81aに流れる電流値
Iが基準電流値IS に達した時刻(時期)を基準として
時間を計測し、計測時間が所定時間に達した時にソレノ
イドコイル81aへの電圧印加を停止するとともに、電
流値Iが基準電流値IS に達した時刻(時期)が、所定
時刻(時期)t0 となるようにソレノイドコイル81a
に電圧が印加される時刻(時期)を変化させる。これに
より、燃料噴射弁8の開弁開始時刻(時期)および開弁
時間を、燃料噴射弁8の製造バラツキに依らず所定状態
とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁の開閉を制
御する電磁弁制御装置に関するもので、内燃機関に燃料
を噴射する燃料噴射弁を制御する燃料噴射装置に適用し
て有効である。
【0002】
【従来の技術】電磁弁は、周知のごとく、ソレノイドコ
イルに通電することにより発生する電磁吸引力を利用し
て弁体を開閉作動させるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電磁弁は、
ソレノイドコイルのインダクタンスの影響により、ソレ
ノイドコイルに電圧を印加しても、弁体が実際に開閉作
動するに必要な電流値に達するまでに所定の時間(以
下、この時間を遅れ時間と呼ぶ。)を要する。また、遅
れ時間は、ソレノイドコイルの抵抗値や、可動部(アー
マチャ)と固定部との隙間寸法の製造バラツキ等に大き
く影響されるものである。このため、高い応答性、高い
精度が要求される電磁弁を用いた制御装置では、この遅
れ時間のバラツキは、制御装置の制御に大きな悪影響を
与える。
【0004】このため、例えば電磁弁制御装置を燃料噴
射装置に適用した場合には、図8に示すように、同一時
期(時刻)に同一時間、ソレノイドコイルに電圧を印加
しても、燃料噴射弁の開時期のバラツキに伴って開時間
(以下、この時間を作動時間と呼ぶ。)のバラツキが発
生するので、噴射時期や噴射量が変化してしまい、内燃
機関の性能低下や、排気ガス中の有害物質、振動および
騒音の増加等大きな悪影響を内燃機関に与える。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、電磁弁の製造バ
ラツキに伴う電磁弁の作動時間のバラツキを小さくする
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1〜
3に記載の発明では、ソレノイドコイル(81a)に電
圧が印加された後、ソレノイドコイル(81a)に流れ
る電流値が所定電流値(IS )以上であると判定された
時刻を基準として時間を計測するタイマ手段(S130
〜150)の計測時間が、所定時間に達した時にソレノ
イドコイル(81a)への電圧の印加を停止することを
特徴とする。
【0007】これにより、電磁弁(8)の作動時間を、
電磁弁(8)の製造バラツキに依らず電磁弁の作動時間
のバラツキを小さくすることができる。したがって、例
えば本発明を燃料噴射装置に適用した場合には、内燃機
関の性能低下や、排気ガス中の有害物質、振動および騒
音の増加等を防止することができる。請求項2に記載の
発明では、ソレノイドコイル(81a)に流れる電流値
が所定電流値(IS )以上であると判定された時刻が、
所定時刻となるようにソレノイドコイル(81a)に電
圧が印加される時刻を変化させることを特徴とする。
【0008】これにより、次回、電圧が印加される際の
時刻が所定時刻となるように補正されることとなるの
で、電磁弁(8)の製造バラツキに依らず、実際に電磁
弁(8)の作動する作動開始時刻および作動時間を所定
の状態となるように制御することができる。なお、上記
各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体
的手段との対応関係を示すものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る電磁
弁制御装置をディーゼルエンジン(以下、エンジンと略
す。)の蓄圧式燃料噴射装置1に適用したした例であ
り、図1は蓄圧式燃料噴射装置100の模式図である。
図1中、2はエンジンでり、3は燃料タンク4内の燃料
を吸引する低圧燃料ポンプ(フィードポンプ)であり、
5はエンジン2の近傍に配設されて、低圧燃料ポンプ3
により送られてきた燃料を所定圧力まで加圧する高圧燃
料ポンプである。
【0010】6は高圧燃料ポンプ5にて加圧された燃料
が収容されるコモンレール(蓄圧容器)であり、このコ
モンレール6には、配管7を介して燃料噴射弁(インジ
ェクタ)8が各気筒毎に配設されている。そして、これ
らの燃料噴射弁8の開閉は、燃料噴射弁8のソレノイド
コイルを駆動する駆動回路を含む駆動装置(以下、ED
Uと呼ぶ。)9を介して、後述する電子制御装置10に
より開閉制御される。
【0011】そして、コモンレール6には、コモンレー
ル6内の圧力を検出する圧力センサ(圧力検出手段)1
1が配設されており、この圧力センサ11の出力信号
(検出値)は、中央演算装置(CPU)、記憶手段をな
す読み込み専用記憶装置(ROM)、随時読み書き可能
な記憶装置(RAM)、および所定時間毎にカウント値
(計数値)を数えるタイマカウンタ(計数手段)TC等
から構成された電子制御装置(以下、ECUと略す。)
10に入力されている。
【0012】また、12は、コモンレール6内と低圧側
(燃料タンク4側)とを連通させる通路を開閉する電磁
弁であり、この電磁弁12は、非通電時に通路を閉じる
非通電時閉(ノーマルクローズ)型のものである。とこ
ろで、ECU10には、燃料噴射弁8のソレノイドコイ
ル81aに流れる電流値を検出する電流センサ(電流検
出手段)13からの出力信号、エンジン2のクランクシ
ャフト(図示せず)のクランク角(回転角)を検出する
クランク角センサ14からの出力信号、および乗員が操
作するアクセル手段(図示せず)の開度を検出するアク
セル開度センサ15からの出力信号が入力されている。
【0013】そして、ECU10は、クランク角センサ
14からの出力信号に基づいて燃料噴射弁8の開閉作動
を制御するとともに、クランク角センサ14の出力信号
からエンジン2の回転数を算出し、この算出したエンジ
ン回転数およびアクセル開度からコモンレール6内の圧
力が所定値(図2参照)となるように高圧ポンプ5を制
御する。因みに、高圧ポンプ5を停止しても、コモンレ
ール6内の圧力が所定圧力まで、速やかに低下しない場
合には、ECU10は電磁弁12を開いてコモンレール
6内の圧力を急速に低下させることができる。
【0014】また、図3は燃料噴射弁8の構造を示す模
式図であり、81はソレノイドコイル81aおよび弁体
81bを有する電磁弁部であり、この電磁弁部81は、
ハウジング82および制御ピストン83によって形成さ
れる圧力制御室84と燃料タンク4とを連通させる通路
84aの開閉を行う。85は制御ピストン83に連結さ
れた針状のニードル弁(以下、ニードルと略す。)であ
り、このニードル85は、燃料噴射孔86が形成された
袋部(サック部)86aを開閉するものである。なお、
ニードル85は、常時スプリング(弾性手段)87によ
りサック部86aを閉じる向きに押圧されている。
【0015】また、88は噴射される高圧の燃料が供給
される燃料溜まり室であり、この燃料溜まり室88およ
び圧力制御室84は、常時、コモンレール6内と連通し
ている。なお、圧力制御室84とコモンレール6とを連
通させる通路84bは、第1絞り(第1オリフィス)8
9を介して連通しており、圧力制御室84と燃料タンク
4とを連通させる通路84aは、第2絞り(第2オリフ
ィス)90を介して連通している。
【0016】以上に述べた構成により、例えばECU1
0の指令により電磁弁部81が開かれると、圧力制御室
84内の燃料が燃料タンク4に流れ、圧力制御室84内
の圧力が燃料溜まり室88内の圧力より低下するので、
制御ピストン83およびニードル85が圧力制御室84
の体積を縮小する方向に移動し、サック部86aに高圧
燃料が流入して燃料噴射が開始される。
【0017】また、ECU10の指令により弁体81b
(電磁弁部81)が閉じられると、圧力制御室84内の
圧力が上昇するので、制御ピストン83およびニードル
85が圧力制御室84の体積を拡大する向きに移動し、
サック部86aへの燃料供給が遮断されて燃料噴射が停
止する。次に、ECU10が行う燃料噴射弁8(電磁弁
部81)の作動制御について、図4に示すフローチャー
トに基づいて述べる。
【0018】イグニッションスイッチ(図示せず)の投
入とともに、エンジン2を始動するスタータスイッチ
(図示せず)が投入されると、各センサ11、13〜1
5の出力信号を読み込むとともに(S100)、クラン
ク角センサ14の出力信号に基づいてクランク角が所定
角となった時に、燃料噴射弁8(ソレノイドコイル81
a)に所定電圧を印加する(S110)。
【0019】そして、電流センサ13が検出した電流値
Iが、所定の基準電流値IS 以上であるか否かを判定し
(S120)、電流値Iが基準電流値IS 以上にである
と判定されたときには、電流値Iが基準電流値IS に達
した時(時刻)のタイマカウンタTCのカウンタ値Cs
を読み込むとともに(S130)、そのカウンタ値Cs
に対して所定のカウンタ値Ct を加えた目標カウンタ値
T を記憶する(S140)。ここで、基準電流値IS
とは、燃料噴射弁8(電磁弁部81)を開弁するに必要
な電流値Ia 以上の所定の電流値である。
【0020】そして、タイマカウンタTCのカウンタ値
が目標カウンタ値CT に達するまでソレノイドコイル8
1aに電圧を印加し続け(S150)、タイマカウンタ
TCのカウンタ値が目標カウンタ値CT に達した時に、
ソレノイドコイル81aへの電圧の印加を停止する(S
160)。次に、電流値Iが基準電流値IS に達した時
が所定時刻(所定時期)であるか否か、すなわちカウン
タ値Csが所定の基準カウンタ値CO であるか否かを判
定し(S170)、カウンタ値Csが基準カウンタ値C
O と異なる場合には、ソレノイドコイル81aに電圧が
印加される時刻(時期)を変化させて、カウンタ値Cs
が基準カウンタ値CO となるように次回の噴射時期を補
正する(S180)。
【0021】なお、本実施形態における時刻(時期)と
は、所定のクランク角となる時を基準とした時間であ
り、時刻(時期)、カウンタ値およびクランク角は、相
互に1対1に対応する概念である。次に、本実施形態の
特徴を述べる。本実施形態によれば、ソレノイドコイル
81aに電圧が印加された後、電流値Iが基準電流値I
S に達した時からタイマカウンタTCのカウンタ値が目
標カウンタ値CT に達するまでソレノイドコイル81a
に電圧を印加し続けるので、燃料噴射弁8の開弁時間
は、図5に示すように、燃料噴射弁8の製造バラツキに
依らず所定時間(Ta =TB )となる。したがって、エ
ンジン2に噴射される燃料の量を確実に制御することが
できるので、エンジン2の性能低下や、排気ガス中の有
害物質、振動および騒音の増加等を防止することができ
る。
【0022】また、電流値Iが基準電流値IS に達した
時刻が、所定時刻t0 となるように(t0 =ta
B )ソレノイドコイル81aに電圧が印加される時刻
(印加開始時刻)を次回噴射で変化させるので、実際に
エンジン2内への燃料噴射が開始される時期(時刻)お
よび燃料噴射弁8の開弁時間を燃料噴射弁8の製造バラ
ツキに依らず、所定の状態となるように制御することが
できる。延いては、エンジン2への燃料噴射をより確実
に制御することができる。
【0023】因みに、ソレノイドコイル81aに電圧が
印加が停止された後の電流値は、ソレノイドコイルのイ
ンダクタンスの影響により、電圧印加時と同様に直ぐに
は電流値Ia 未満とはならないが、燃料噴射弁8(ニー
ドル85)は、制御ピストン83に作用する燃料の圧力
とスプリング87の弾性力とにより、電圧印加停止と略
同時にサック部86aを閉じる。したがって、燃料噴射
弁8(電磁弁部81)の開弁時(電磁吸引力を発生させ
て弁体81bを作動させる時)のみを考慮すれば、燃料
噴射弁8の開弁時間(作動時間)を制御することができ
る。
【0024】ところで、本発明は、燃料噴射弁8(電磁
弁部81)を駆動するEDU9に、駆動電圧を昇圧する
昇圧回路およびコンデンサ等からなる周知のチャージ回
路を設けてもよい(図6参照)。因みに、この場合、コ
ンデンサに蓄えられたチャージエネルギが放出されるの
で、ソレノイドコイル81aに流れる電流は、図7に示
すように、昇圧回路およびチャージ回路を有していない
上述の実施形態に比べて、短時間で電流値Iが基準電流
値IS に達する。
【0025】また、上述の実施形態では、電流値Iと基
準電流値IS との大小比較をECU10にて行ったが、
電流値Iが基準電流値IS 以上となった時に所定の信号
を発するアナログ回路を設けても本発明を実施すること
ができる。また、上述の実施形態では、コモンレール6
内の圧力を急速に低下させる手段として電磁弁12を用
いたが、リリーフバルブのごとく、スプリング等の機械
的手段によりコモンレール6内の圧力が設定値以上とな
ったときに開弁して、コモンレール6内の圧力を急速に
低下させるように構成してもよい。
【0026】また、本発明は蓄圧式燃料噴射装置1にそ
の適用が限定されるものではなく、電磁弁を用いたその
他の電磁弁制御装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】蓄圧式燃料噴射装置の模式図である。
【図2】エンジン回転数およびアクセル開度とコモンレ
ール圧との関係を示すマップである。
【図3】燃料噴射弁の模式図である。
【図4】燃料噴射弁の制御を示すフローチャートであ
る。
【図5】(a)はソレノイドコイルに印加する電圧と時
刻との関係を示しすチャートであり、(b)はソレノイ
ドコイルに流れる電流と時刻との関係を示すグラフであ
る。
【図6】駆動装置の変形例を示すブロック図である。
【図7】変形例に係る燃料噴射弁のソレノイドコイルに
流れる電流と時刻との関係を示すグラフである。
【図8】発明が解決しようとする課題を説明するための
グラフである。
【符号の説明】
5…高圧ポンプ、6…コモンレール、8…燃料噴射弁、
9…駆動回路、10…電子制御装置、13…電流センサ
(電流検出手段)、81a…ソレノイドコイル、83…
制御ピストン、84…圧力制御室、85…ニードル弁、
86…噴射孔、86a…サック部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁弁(8)の開閉を制御する電磁弁制
    御装置であって、 前記電磁弁(8)のソレノイドコイル(81a)に流れ
    る電流値を検出する電流検出手段(13)と、 前記電流検出手段(13)の検出値が所定電流値
    (IS )以上であるか否かを判定する判定手段(S12
    0)と、 前記ソレノイドコイル(81a)に電圧が印加された
    後、前記判定手段(S120)により前記電流検出手段
    (13)の検出値が所定電流値(IS )以上であると判
    定された時刻を基準として時間を計測するタイマ手段
    (S130〜150)と、 前記タイマ手段(S130〜150)の計測時間が所定
    時間に達した時に、前記ソレノイドコイル(81a)へ
    の電圧の印加を停止する停止手段(S160)とを備え
    ることを特徴とする電磁弁制御装置。
  2. 【請求項2】 前記判定手段(S120)により前記電
    流検出手段(13)の検出値が所定電流値(IS )以上
    であると判定された時刻が、所定時刻となるように前記
    ソレノイドコイル(81a)に電圧が印加される時刻を
    変化させる電圧印加制御手段を備えることを特徴とする
    請求項1に記載の電磁弁制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の電磁弁制御装
    置を内燃機関(2)に燃料を噴射する燃料噴射弁(8)
    を制御する燃料噴射装置(1)に適用したものであっ
    て、 前記所定電流値(IS )は、前記燃料噴射弁(8)を開
    弁するに必要な電流値(Ia )以上の所定の電流値であ
    ることを特徴とする燃料噴射装置。
JP9076091A 1997-03-27 1997-03-27 電磁弁制御装置 Pending JPH10266887A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6961650B2 (en) 2002-04-23 2005-11-01 Toyoto Jidosha Kabushiki Kaisha Data map forming method, data map formation-purpose information record medium forming method and apparatus
KR101129045B1 (ko) * 2011-09-29 2012-03-23 (주)정오엔지니어링 오토매틱 드레인 밸브 장치

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US6961650B2 (en) 2002-04-23 2005-11-01 Toyoto Jidosha Kabushiki Kaisha Data map forming method, data map formation-purpose information record medium forming method and apparatus
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